在半導體制造過程中，為了實現晶圓表面的平滑和均勻，CMP工藝發揮著至關重要的作用。CMP拋光液利用物理研磨和化學腐蝕雙重作用，先與晶圓表面發生化學反應生成一層軟化層，然后用漿料磨料和拋光墊去除氧化層，從而實現對晶圓的精密拋光。然而，CMP過程中拋光液中的顆粒不可避免地會黏著于晶圓表面，若在后清洗環節不徹底清除這些殘余顆粒，將嚴重影響后續制程的質量和最終產品的性能。

在后清洗環節中，如果晶圓表面和殘留顆粒之間的Zeta電位差異較大，且為相反符號（即一正一負），則兩者之間會存在較大的靜電吸引力，不僅使得顆粒難以被清洗掉，而且清洗后也極易再次吸附到晶片表面。因此要想讓CMP研磨液和半導體晶圓之間達到一個干凈的清洗效果，必須克服兩者之間的靜電吸引力，并最好調控顆粒的Zeta電位，使它們之間帶上相同電荷而產生排斥力。

拋光硅晶片上吸附的玷污微粒的吸附狀態控制和去除

（來源：參考文獻1）

根據Stern雙電層理論，帶電顆粒會吸附分散體系中的反相電荷的粒子，顆粒表面的離子被強力束縛，距離較遠的離子則形成一個相對松散的電子云，電子云的內外電位差就叫Zeta電位。通常，ZETA電位的調控可通過控制PH值實現，例如在清洗過程中，如果殘余粒子的Zeta電位為正值，適當加入酸，顆粒會得到更多的正電荷，Zeta電位絕對值變大；而當加入堿時，顆粒的電荷將會被中和，使Zeta電位絕對值變小，直至達到零Zeta電位點后再次升高，并為負值，若此時，晶圓表面電荷為負值，則能夠產生較大的靜電互斥力，而實現高質量的清洗。

PH對Zeta電位的影響（來源：材料與器件檢測技術中心）

為了實現ZETA電位的可控控制，使晶圓達到干凈的清洗效果，采用先進的Zeta電位技術評價研磨液和半導體之間的相互靜電作用關系必不可少。大塚電子（蘇州）有限公司推出的ELSENEO系列ZETA電位測試系統通過采用電泳光散射法，并結合電滲透測量和繪圖分析，不僅能夠將顆粒的電泳速度測量問題轉化為散射光頻移測量問題，精確測定溶液的Zeta電位，還可以用于確認測量數據內ZETA電位分布的再現性及判定雜質的波峰，在測量速度、統計精度和重現性方面都具有突出優勢。

即將于8月25-26日在無錫舉辦的“2024年全國精密研磨拋光材料及加工技術發展論壇”上，上海敦祥工貿有限公司作為本次會議贊助商及大塚電子的代理商，邀請了大塚電子（蘇州）有限公司的技術統括橋田紳乃介先生現場分享報告《 CMP研磨液和半導體晶圓之間的相互靜電作用評價》，屆時他將結合實例深入介紹并在展臺展出ELSENEO系列ZETA電位測試系統。

報告人介紹

橋田紳乃介，碩士畢業于日本兵庫縣立大學研究生院研究分析化學專業。2010年開始在大塚電子株式會社測量分析設備開發部門從事基于激光的納米粒子評價設備的分析業務和應用實例制作業務。負責編寫介紹動態光散射法和電泳光散射法測定原理和應用實例的技術書籍，每年舉辦技術研討會。

關于大塚電子

作為世界500強企業之一的大冢集團，其旗下日本大塚電子集團的子公司大塚電子（蘇州）有限公司以“多樣性”、“創新性”和“全球化”作為基本方針，并融合了自公司成立以來積累的核心技術，為用于光學特性測試的測量儀器、分析儀器提供從銷售到售后的全面服務支持，包括偏光片測試儀、位相差測試儀、液晶Cellgap測試儀、ColorFilter色度機、膜厚測試儀、透過率測試儀、反射率測試儀、納米粒度儀等，可以滿足納米技術、高分子化學、新材料、食品、半導體和醫藥等諸多領域從研發到質量管理各方面的需求，擁有精度高、測試快、操作簡便、市場占有率高、客戶群體廣的特點及優勢。

參考文獻：

[1]張偉鋒,周國安,詹陽.CMP后的晶圓清洗過程研究[J].電子工業專用設備.

無錫研磨拋光論壇會務組